TRT6000超前地质预报系统在磨盘坡隧道的运用

道路桥梁Ｒｏａｄｓ　ａｎｄ　Ｂｒｉｄｇｅｓ　ＴＲＴ６０００超前地质预报系统　在磨盘坡隧道的运用　龚贵友　江汶键　（１．重庆交通大学土木工程学院４０００７４；２．重庆市建筑科学研究院　重庆４０００１６）　中图分类号：Ｕ４５文献标识码：Ｂ　文章编号１００７—６３４４（２０１７）０３—００４４－０１　摘要：超前地质预报是，保证隧道开挖过程中安全有效进行的一种重要手段和方式。该丈浅述了ＴＲＴ６０００超前探测系统的工作　原理以及该系统对预报地质情况分析的功能。通过对重庆市潼南区磨盘坡隧道的ＴＲＴ６０００超前地质预报，准确清晰掌握磨盘坡隧道　掌子面前方岩体的具体状况，为隧道后续的开挖、支护提供支持和保障。　关键词：ＴＲＴ６０００：公路隧道：超前地质预报　１概述　磨盘坡隧道位于重庆市潼南区双江镇，距潼南西收费站约３５０ｍ．南侧邻遂　渝老公路，北侧出口位于双江古镇。隧道总长１７０ｍ（ＫＯ＋１４５　ＫＯ＋３１Ｓ）　为短隧　式，具体方法见下图１所示　Ｘ　Ｘ　道。隧道建成后　能有效的把双江古镇和双江新城连成一体。但是在隧道实际　开挖的过程里面庙于隧道围岩的完整性较差，节理裂隙发育，岩体整体较为破　碎，层间结合差．自稳能力差．加上前期做过地址雷达预报法（预报范　围：Ｋ０＋１８７一Ｋ０＋２１７），为更加经济准确清晰掌握磨盘坡隧道掌子面前方岩体的　具体状况，研究采用ＴＲＴ６０００超前探测系统对磨盘坡隧道进行超前地质预报。　根据ＴＲＴ６０００超前地质预报的结果，对磨盘坡隧道后续开挖方式，支护状况提　供理论依据和数据支持。　２　ＴＲＴ６０００系统预报工作原理　ＴＲＴ（Ｔｕｎｎｅｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）６０００超前预报系统主要包括主机、　基站、无线模块、传感器、触发器五个主要部分。　图１震源和检波器的布置方法　通过勘测区域的地震波反射扫描成像三维图、Ｐ波波速、掌子面地质观　测的信息及上述准则，结合地质情况综合分析，得出本次地质预报结论为：　１）在掌子面前方Ｏｍ　６０ｍ范围内．里程桩号Ｋ０＋２２６　Ｋ０＋２８６周岩与掌子面　岩性相近　无明显的不良地质现象　探测区域以薄一中厚层状中风化泥岩为主　ＴＲＴ６０００的全称是隧道中地震波反射层析成像的技术舭技术采用在３Ｄ　立体空间内按一一定的顺序布置传感器，在多点激发产生地震波信号，３Ｄ立体布　置的传感器接收因为遇到界面而反射传递回来信号源。ＴＲＴ基本原理在于当　隧道围岩整体的完整性比较差，节理裂隙较发育，层间结合差，自稳能力差，开挖　后易发生坍塌。推测围岩级别为Ｖ级围岩。　２）在掌子面前方６０ｍ￣８９ｍ范围内，里程桩号ＫＯ＋２８６￣ＫＯ＋３１５，￣震波低速　带或反射面密集带，隧道围岩主要是由强风化泥岩组成　围岩完整性差，节理裂　地震波遇到声学阻抗差异（密度和波速的乘积）界面时，一部分信号被反射回来　一部分信号透射进入前方介质。声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或　岩体内不连续界面。反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收，通过分析．　被用来『】砰隧道工作面前方地质体的性质ｃ软弱带、破碎带、断层、含水等Ｌ　位置及规模。正常入射到边界的反射系数计算公式【１】如下：　－一隙发育层间结合差，自稳能力差．开挖后极易发生坍塌。推测围岩级别为Ｖ级　围岩　该区段为隧道出口区段．为防止开挖出现隧道坍塌等危险情况的发生，　建议提前在出洞口做好超前管棚支护措施。　ＴＲＴ６０００三维成像地质图即探测结果如图２　瞒一　＋　在公式【１】中　ｊ为隧道地震波放射系数　ｐ为隧道前方不同岩体的密度　为隧道地震波在不同岩体里的传播速度　３工程运用实例　潼南磨盘坡隧道总长１７０ｍ（ＫＯ＋１４５￣ＫＯ＋３１５）　为短隧道。隧道净宽：１２ｍ（８ｍ　车行道，４ｍ人行道），采用拱高７．４ｍ．上圆半径为６　３ｍ的三心圆曲边墙结构，端　图２　ＴＲＴ６０００三维成像地质图即探测结果　４结论　本文利用ＴＲＴ６０００型超前探测系统对磨盘坡隧道砌施工进行超前探测预　报，精确高效的探测预报出磨盘坡隧道掌子面（Ｋ０＋２２６）到洞口段的范围内，　隧道岩体节理裂隙的具体发育状况，隧道围岩的稳定性，以及隧道内裂隙水　墙式门洞，该隧道为单洞双向行驶两车道艘计车速４０ｋｍ／ｈ的三级公路　隧址　区属构造剥蚀丘陵地貌．拟建场地内己大部份已开挖回填线路段在原始地貌　上宽缓沟谷近底部区　、横向呈平缓的微波浪线状。道路大致均由南向北贯　穿场地．总体是比较平缓（隧道段除外）；道路区最低高程约为２５４．００ｍ（ＺＹ１）　最　高高程约为２９６．７６ｍ（ＺＹ３２）　整个场地高差约４２．Ｏｍ。大多数地段的地形坡角比　较平缓，一般小于１Ｏ。，而隧道两端洞口处稍陡　达到３０至４５。，局部较为陡峭　等各种不良情况突发的可能性。根据此超前地质预报，对隧道实际开挖施工　过程中，开挖方式，进尺深度，围岩支护结构等可以及时调整参数，以保证　磨盘坡隧道施工安全有效进行。同时．后续隧道开挖掘进过程也印证了　ＴＲＴ６０００型超前探测系统的高精度准确性。　参考文献　Ｉ１】翟会超，闫满　￣．ＴＲＴ６０００系统在田兴铁矿井巷掘砌施工中的应用研究　【Ｊ】．中国矿业，２０１３，（４）：２２－２４　【２】刘杰，廖春木－Ｔ盯技术在隧道地质超前预报中的应用【Ｊ１．铁道建筑，　２０１１，（４）：７７・７９　地段达７０。以上。隧址区地处龙风场向斜北西冀，岩层产状３１５。　５。，在场　地北西侧附近基岩裸露处测得两组裂隙：（ｉ）Ｉ１５。Ｚ７５。，面平直闭合同部张　开，宽０￣ｌｃｍ，间距０．３　４ｍ，切割深２ｍ；（２）２３０。／８１。，面较平直，张开０　３ｒａｍ，　无充填间距３￣５ｍ。经调查．场区内无断裂构。　进行ＴＲＴ超前地质预报时候，掌子面桩号为Ｋ０＋２２６，掌子面的岩性主要为　侏罗系上统遂宁组（Ｊ３ｓｎ）泥岩，暗紫红色以及紫红色，泥质结构，中厚层状构造。　隧道围岩整体的完整性比较差，节理裂隙发育　岩体破碎居伺结合差，自稳能力　蔗，掌子面极少量裂隙水渗出。　此次ＴＲＴ６０００超前地质预报系统震源和检波器采用分布式的立体布置方　［３】赵永责，孙宇，肖宽怀．隧道地质超前预报研究进展【Ｊ１．地球物理学进展，　２００３，１８（３）：４６０－４６４